Aigua i sals minerals
Les biomolècules inorgàniques
En acabar sabràs
- Explicar per què l’aigua és una molècula polar
- Relacionar els ponts d’hidrogen amb les propietats de l’aigua
- Associar cada propietat de l’aigua amb una funció biològica
- Classificar les sals minerals i les seves funcions
- Entendre què és el pH i què fa una dissolució amortidora
L’aigua: una molècula polar
L’aigua (H2O) és la biomolècula més abundant: al voltant del 60–70 % de la massa d’una persona. Tot el que fa d’especial ve de la seva forma:
- L’oxigen és més electronegatiu: atrau cap a ell els electrons compartits.
- Resultat: l’O queda amb càrrega parcial negativa (δ−) i els H amb càrrega parcial positiva (δ+). Diem que és un dipol.
- La part δ+ d’una molècula atrau la part δ− d’una altra: és el pont d’hidrogen.
Propietats i funcions de l’aigua
Aquesta és la taula clau del mòdul. Aprèn-la per parelles: propietat → funció.
| Propietat | Per què | Funció biològica |
|---|---|---|
| Gran poder dissolvent | És polar: envolta els ions i les molècules polars. | Dissolvent i transport de substàncies (sang, saba). Medi on passen les reaccions. |
| Calor específica elevada | Cal molta energia per trencar ponts d’H i escalfar-la. | Termoreguladora: amorteix els canvis de temperatura del cos i dels oceans. |
| Calor de vaporització elevada | Per evaporar-se ha de trencar tots els ponts d’H. | Refrigerant: la suor ens refreda en evaporar-se. |
| Cohesió i adhesió | Les molècules s’atrauen entre elles i amb altres superfícies. | Capil·laritat: l’aigua puja pels vasos de les plantes. Tensió superficial. |
| Densitat màxima a 4 °C | En glaçar, els ponts d’H formen una xarxa oberta: el gel és menys dens. | El gel sura i aïlla: la vida continua sota els llacs glaçats. |
| Incompressible | Les molècules estan molt juntes. | Estructural i amortidora: turgència de les plantes, líquid de les articulacions. |
| Es pot ionitzar | H2O ⇌ H+ + OH− | Participa en reaccions (hidròlisi) i determina el pH. |
Les sals minerals
Les sals minerals es troben de tres maneres als éssers vius:
| Forma | Exemples | Funció |
|---|---|---|
| Precipitades (sòlides) | Fosfat de calci als ossos i dents; carbonat de calci a closques i petxines. | Estructural: sosteniment i protecció. |
| Dissoltes (ions) | Na+, K+, Ca2+, Cl−, HCO3−… | Regular l’osmosi (mòdul 4), mantenir el pH, impuls nerviós (Na+/K+), contracció muscular (Ca2+). |
| Associades a molècules | Fe a l’hemoglobina; Mg a la clorofil·la; I a la tiroxina. | Funcions específiques de la molècula. |
pH i dissolucions amortidores
El pH mesura l’acidesa: va de 0 a 14. pH 7 és neutre, < 7 àcid i > 7 bàsic. La sang ha d’estar entre 7,35 i 7,45: un petit canvi és perillós perquè les proteïnes deixen de funcionar.
Les dissolucions amortidores (o tampó) són parelles de sals i àcids que eviten els canvis bruscs de pH: capten H+ si n’hi ha massa i en deixen anar si en falten.
- Tampó bicarbonat (H2CO3 / HCO3−): a la sang.
- Tampó fosfat (H2PO4− / HPO42−): dins de les cèl·lules.
Errors típics
Dissol bé substàncies polars i iòniques. Les apolars (oli) no s’hi dissolen.
És l’única substància habitual en què el sòlid és menys dens que el líquid.
La sang és lleugerament bàsica (≈ 7,4) i el tampó la manté aquí.
Prova-ho
Respon primer al quadern i després comprova-ho.
Per què els climes costaners tenen temperatures més suaus que els d’interior?
Comprova la resposta
- Busca la propietat de l’aigua relacionada amb la temperatura.
- L’aigua té calor específica elevada: s’escalfa i es refreda lentament.
- El mar absorbeix calor a l’estiu i la desprèn a l’hivern.
Per la calor específica elevada de l’aigua (efecte termoregulador del mar).
Indica la forma i la funció del calci en: (a) un os, (b) un múscul que es contrau.
Comprova la resposta
- A l’os, el calci forma part del fosfat de calci sòlid.
- Al múscul, actua com a ió Ca2+ dissolt.
(a) Precipitada, funció estructural. (b) Dissolta (Ca2+), contracció muscular.
5 exercicis amb solució pas a pas, del repte al bàsic.